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聚酞胺66改性玻璃纤维增强聚苯硫醚体系的摩擦学性能研究

发布时间:2019/6/28 16:37:11阅读人次:1210

聚苯硫醚是一种优良的热塑性聚合物,具有良好的加工性能、耐热性能、力学性能,对填料粘接力强,但摩擦性能差,PA66是一种性能优良的工程塑料,具有良好的冲击韧性、耐磨性和自润滑性。将PA66与聚苯硫醚共混可以改善聚苯硫醚的冲击性和耐磨性,提高其加工性能,拓宽该材料在电子电气和汽车等领域的应用。

BhaadurL研究了pA66、聚苯硫醚的摩擦和磨损性能,共混能提高聚苯硫醚的摩擦学性能。Y.K.Chen上研究了PA66及其复合材料的表面形貌和磨损机理,表明PA66显著改善聚合物摩擦学性能效果。C.Zllaobin的研究发现,聚苯硫醚与PA66共混后,复合材料的摩擦磨损性能均有显著改善。

本文研究了不同含量的PA66GF增强聚苯硫醚的摩擦学性能的影响,并着重对其摩擦磨损机理进行了分析,从复合材料的动态热力学分析角度研究了损耗因子及储能模量大小与摩擦因数的关系。将原料烘干,按一定质量配比混合,在双螺杆挤出机上造粒,温度范围为260-290℃。将粒料干燥后注射成检测所需样条,其中动态热力学分析测试样条尺寸为45mtnx13mmx1.6mm,摩擦实验样条尺寸为30~x7~6mm,摩擦实验前用金相砂纸(粒度为45m)处理试样表面,并用丙酮超声清洗,干燥12h以上。

1.4性能测试与结构表征动态力学性能测试:三点弯曲模式,温度范围为25-280℃,升温速率为3m/in,频率为IZH,应变为0.01%:断面形貌观察:将摩擦试样对磨面喷金,用扫描电子显微镜观察其形貌;摩擦性能测试:摩擦和磨损实验按BG3960-1983在摩擦磨损仪上进行。配副形式为固定的聚合物试块与旋转的钢环对磨,如图1所示。载荷为20kg,转速为200rm/in,行程为3016m,室温、大气、干摩擦,对偶件是直径为40~45#钢环。

结果表明:

(1)加入P6A6显著改善了聚苯硫醚中6A6复合材料的摩擦学性能。当P6A6含量为40%时,磨损最小,为5.24nln13,相对于聚苯硫醚+30%GF(13.6Omln3)下降了61%;

(2)GF增强聚苯硫醚表现为磨粒磨损。随着P6A6含量的增加,磨损表面的微观裂纹和破碎减轻,磨屑也变得比较细碎,表现出明显的豁着磨损特征;

(3)损耗因子和储能模量大小对摩擦因数有一定影响。聚苯硫醚中6A6(/F复合材料的tan占峰值越大,阻尼性能越强,摩擦因数越小;储能模量大,复合材料的弹性成分多,摩擦因数小。